专题10 功和机械能-（解析版）-2021年全国中考物理真题全解全析汇编（第四期）

2021年全国中考物理真题全解全析汇编（第四期）专题10功和机械能第一期汇编试题来源：2021年江苏连云港、2021年四川乐山、2021年四川泸州、2021年四川遂宁、2021年云南、2021年浙江湖州、2021年浙江金华、2021年浙江丽水、2021年安徽、2021年浙江嘉兴、2021重庆A卷年、2021年重庆B卷等13套试卷。第二期试题来源：2021年浙江温州、2021年浙江宁波、2021年四川内江、2021年四川南昌、2021年四川成都、2021年甘肃武威、2021年江苏扬州、2021年陕西、2021年山东临沂、2021年山东泰安、2021年上海等12套试卷。第三期试题来源：2021年北京、2021年福建、2021年广东、2021年海南、2021年河北、2021年河南、2021年吉林、2021年宁夏、2021年青海、2021年山西、2021年天津、2021年新疆、2021年云南等12套试卷。第四期试题来源：2021年湖北恩施州、2021湖北宜昌年、2021年湖南岳阳、2021年湖南衡阳、2021湖北邵阳年、2021年江苏苏州、2021年山东济宁、2021年山东潍坊、2021年山东枣庄、2021年四川广安、2021年四川凉山州、2021年浙江衢州等12套试卷。欢迎各位下载。1、（2021·江苏苏州·T12）如图，质量为2m的物块P下方连接有一个质量为m的钩码，上端通过细线绕过轻质定滑轮连接一质量为2m的物块Q，将它们由静止释放，在物块P下落到地面的过程中，P、Q间细线拉力大小为F。（细线重力及各处的摩擦均不计，钩码落地后不弹起）（）A．钩码落地前，的机械能增大B．钩码落地前，的机械能增大C．钩码落地后，的机械能不变D．钩码落地后，的机械能减小2、（2021·山东潍坊·T12）中国首个火星探测器“天问一号”的成功着陆，激发了很多同学的研究兴趣。某同学用无人机模拟火星着陆器的着陆过程，无人机从悬停到竖直下落至地面的v—t图象，如图所示，则无人机（）A．在0~1s内不受力 B．在1~3s内的重力势能增加C．在3~6s内下落了12m D．在6~7s内做减速运动3、（2021·山东潍坊·T10）体育课上小明同学进行传接篮球训练，他将球斜向上抛出，球的运动轨迹如图所示，a、b、c、d为轨迹上的点，其中a、c两点高度相同，不计空气阻力，则篮球在（）A．a、c两点的动能相等 B．a点的机械能比d点机械能大C．a点动能比d点动能大 D．b点的动能最大4、（2021·山东潍坊·T5）为迎接2022年北京冬季奥运会，国家滑雪运动队积极训练。如图所示，某运动员沿斜坡滑下，获得一定速度后进人水平赛道做匀速直线运动，然后从水平赛道末端飞出，飞行一段时间后落到斜坡上，不计空气阻力，关于运动员的说法正确的是（）A．匀速运动过程受力平衡，无惯性B．飞行过程受力不变，惯性不变C．飞行过程动能增加，惯性变大D．飞行过程惯性不变，运动状态不变5、（2021·四川广安·T7）生活中处处有物理。下列说法不正确的是（）A．用吸管从瓶中吸牛奶利用了大气压强B．茶壶、锅炉水位计利用了连通器的原理C．高空拋物是违法行为，重物从高空下落时重力势能会转化为巨大的动能D．动车进站时，旅客不能越过安全黄线，原因是流体中流速大的位置压强大6、（2021·四川凉山州·T8）如图所示，将同一小球按照不同方向从离地面相同高度的相同位置分两次抛出，初速度相等，小球第一次落地速度为v1，小球第二次落地速度为v2，不计空气阻力，比较v1和v2的大小，正确的是（）A．v1=v2 B．v1＜v2 C．v1＞v2 D．无法比较7、（2021·湖南岳阳·T9）小明两次分别用时60s、40s把同一捆书从一楼匀速搬上三楼，比较两次搬书过程对书做功和做功的功率，判断正确的是（）A．用时少的做功多 B．用时少的做功功率大C．用时多的做功多 D．用时多的做功功率大8、（2021·湖南岳阳·T8）2021年5月15日，祝融号火星车成功降落在火星上，实现了中国航天史无前例的突破。以下分析正确的是（）A．火星车与地球间通过超声波传递信息B．火星车在降落过程中相对火星是静止的C．火星车减速着陆过程动能不变D．火星车上的摄像头成像原理是凸透镜成像9、（2021·湖北宜昌·T8）下列有关机械做功、功率、机械效率的说法，正确的是（）A．效率越高的机械，功率越大 B．做功越多的机械，功率越大C．做有用功越多的机械，效率越高 D．功率越大的机械，做功越快10、（2021·浙江衢州·T5）如图所示，物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动。物块的相关科学量随时间变化规律的图像正确的是（）B．C．D．11、（2021·湖南邵阳·T23）小芳的爸爸开车带着一家人出去旅游，在汽车下坡的过程中，为保证行驶安全轻踩刹车使其匀速下坡，汽车的机械能______（选填“增大”或“减小”）。12、（2021·山东济宁·T13）蹦蹦杄备受青少年喜爱，图是小明玩蹦蹦杆的情景，小明依靠自身的重力挤压蹦蹦杆下端的弹簧时，原有的重力势能就以______的形式储存在弹簧中，跃起后，蹦蹦杆离开地面，小明和蹦蹦杆一起向上运动，随后又向下运动，往返多次后，弹簧的温度有所升高，这是通过______的方式改变了弹簧的内能。13、（2021·湖北宜昌·T20）小勇放学后，背着重40N的书包沿水平路面走了200m，用时3min，又用1min爬上了大约9m高的四楼回到了家，小勇的重力为600N。则他在回家过程中对书包所做的功为______J，他所做总功的功率是______W。14、（2021·湖北宜昌·T18）如图是宜昌某景区的彩虹滑道，小东和小红从顶端滑到底端的过程中，重力势能______，机械能______。（选填“增大”、“减小”或“不变”）15、（2021·湖北恩施·T14）如图、天问号大星探测器准备登陆火星表面，着陆器设计了四个脚、每个脚上都安装了一个较大的圆盘，这是为了______；刚着陆的瞬间着陆器周围尘土飞扬，这______（选填“能”或“不能”）说明分子在做无规则运动；火星表面有稀薄的空气，在降落过程中着陆器的机械能______（选填“增大”、“不变”或“减小”）；地面是通过______遥控使降落伞张开的。16、（2021·浙江衢州·T13）我国继去年嫦娥五号成功登月之后，今年5月15日天问一号探测器携祝融号火星车又成功着陆火星乌托邦平原。天问一号探测器从进入火星大气到着陆火星表面的9分钟过程中，依靠自身完成弹开降落伞、反推发动机点火、悬停避障、缓冲着陆等多个动作，实现速度从4.9km/s降低到0m/s。月球和火星部分信息见下表。天体离地球距离天体表面物体受到的重力表面状况大气压情况火星5.5×107km-4×108km约为地球上的岩石、高山、平原只有地球大气压的1%，大气中95%为二氧化碳月球3.6×105km-4×105km约为地球上的环形山、高地、平原没有（1）探测器着陆火星时离地球约为，根据相关报道，探测器着陆火星表面的9分钟过程中，它会“失去”地面指挥人员的控制，只能依靠自身独立完成各种精确动作。请你根据数据计算并分析探测器“失控”的原因；（提示：通讯信息是通过电磁波传递的，其速度为3×105km/s）；（______）（2）已知祝融号火星车质量为240kg，它随探测器降落至距离火星表面100m时，先悬停避障然后着陆到火星表面。请计算从距离火星表面100m处到着陆火星表面过程中火星车重力做了多少功；（______）（3）自上个世纪60年代以来，人类对火星开展了40余次探测活动，成功的却不到一半，但人类探索太空的脚步并未停止，相信不远的将来，在火星上将会建立研究站进行长期考察。你认为在设计制定建立研究站计划时，需要考虑人类生存的问题有：______（写出一点即可）；（4）如图为一幅网友自称来自月球车在月球上拍摄的照片，照片上呈现了类似地球上雨后“彩虹”光晕。很多网友问这是不是月球上的彩虹?请你作出判断并说明理由。______17、（2021·湖南衡阳·T26）“五一”期间，小明一家驱车外出旅游，如图所示，当车经过告诉路段A点路标时，时间是8点15分；当车经过高速路段点路标时，时间是8点45分。假设汽车在上述行驶过程中做匀速直线运动，受到的阻力为，消耗的汽油为（汽油的热值为），求（1）汽车在之间的速度；（2）汽车在行驶过程中牵引力做的功；（3）汽车发动机效率。18、（2021·湖南岳阳·T22）“绿色出行，低碳生活”。新能源汽车因环保、节能、高效等优势，成为人们日常使用的重要交通工具。如图是国内某型号的新能源汽车，满载时的总质量为，在平直公路上匀速行驶1000m，用时50s，此过程中汽车牵引力做功，求满载时：（1）汽车的总重力；（2）汽车匀速行驶时的速度；（3）汽车匀速行驶时所受的牵引力。19、（2021·山东潍坊·T18）阅读短文，回答问题：“长五”助力，“天和"巡天2021年4月29日，搭载中国空间站天和核心舱的长征五号B遥二运裁火箭，在我国文昌航天发射场点火升空。长征五号B遥二运载火薪是新一代运载火箭，它使用的是冷藏液氢、液氧低温燃料，液氢温度为-253℃，液氧为183℃。在塔架上未起飞前，这些燃料在与外界空气接触时，火箭侧壁会冒出“白雾”，在“点火”口令下达后，重达800多吨的火箭拔地而起，火箭尾部发出又长又亮的蓝白色火焰，约490s后离开视野。将天和核心舱送入预定轨道后，末级火箭与核心舱分离，末级火箭再入大气层，与大气剧烈摩擦使火箭绝大部分烧蚀销毁。进入预定轨道的天和核心舱使用的是大功率LT-100型霍尔电推系统，该设备将太阳能先转化为电能，再将电能转化为机械能。天和核心舱使用的是目前世界上最先进的砷化钾太阳能电池翼，它的光电转换效率高达50%以上，而传统的晶硅电池只有20%左右，此外，砷化钾电池还具有很好的耐温性，在250℃高温下也能正常工作。天和号核心舱目前翼展长是13m，未来将发射升空的“问天”号和“梦天”号两个实验舱的太阳翼单侧翼展将达到30m。到那时，“天宫”号空间站的供电能力将达到100kW。（1）火箭在塔架上未起飞前，侧壁冒出的“白雾”是由水蒸气______产生的；（2）末级火箭绝大部分烧蚀销毁过程，火箭的机械能一部分转化为______；（3）“点火”发射时，使“长五”火箭起飞需要的最小推力大小为______N；（4）建成后的“天宫”号空间站，太阳能电池接收太阳能的最大功率为______kW。1、【答案】B【解析】物块P、物块Q和钩码在同一根绳上，运动情况相同，把钩码和物块P看成一个整体，这个整体和物块Q所受的合力大小相等，则所以绳上的拉力为，物块P和Q合力方向和运动方向一致，所以机械能增大。故选B。2、【答案】CD【解析】A．此时无人机悬停，受平衡力，故A不符合题意；B．在1~3s内加速下落，高度降低，重力势能减小，故B不符合题意；C．在3~6s内下落距离为故C符合题意；D．如图，在6~7s内做减速运动，故D符合题意。故选CD。3、【答案】A【解析】AB．不计空气阻力，机械能守恒，a、c两点高度相同，重力势能相同，动能相同，故A符合题意，B不符合题意；C．a比d高，a重力势能大，机械能守恒，所以d动能大，故C不符合题意；D．b点最高，重力势能最大，动能最小，故D不符合题意。故选A。4、【答案】B【解析】A．匀速运动过程受力平衡，有惯性，故A错误；BCD．飞行过程只受重力，质量不变惯性不变，重力势能转化为动能，速度增大，运动状态改变，故CD错误，B正确。故选B。5、【答案】D【解析】A．当用吸管吸牛奶时，先吸走的是管中的空气，使管内变为真空，这时大气压就压着牛奶进入管中，从而进入人的嘴中，利用了大气压，故A正确，A不符合题意；B．茶壶的壶身和壶嘴与大气连通，并且壶身和壶嘴的底部相连通，是连通器，在液体不流动时，壶嘴和壶身的液面相平，锅炉水位计的上端和锅炉本身的上端开口，底部相连通，是连通器，在液体不流动时，水位计的液面与锅炉内的水位相平，显示水位的高低，都是利用了连通器的原理，故B正确，B不符合题意；C．高空拋物是违法行为，重物从高空下落时，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，即重力势能会转化为动能，故C正确，C不符合题意；D．动车进站时，动车与黄线内的旅客间的流速大压强小，旅客外侧的流速小压强大，产生的压强差，容易将旅客压向动车，容易发生交通事故，所以旅客不能越过安全黄线，故D错误，D符合题意。故选D。6、【答案】A【解析】两次小球的初速度相同，离地面高度相同，由机械能守恒可知，落地速度大小相同。故选A。7、【答案】B【解析】AC．由题意可知，搬的是同一捆书，而且两次上楼的高度均不变，由W=Gh可知，两次搬书过程对书做功相同，故AC错误；BD．两次所做的功相同，由可知，用时少的做功功率大，用时多的做功功率小，故B正确，D错误。故选B。8、【答案】D【解析】A．声的传播需要介质，真空不能传声，太空是真空，没有能传播声音的介质；火星车与地球间通过电磁波传递信息，故A错误；B．火星车在降落过程中相对火星有位置上的改变，是运动的，故B错误；C．火星车减速着陆过程质量不变，速度变小，动能变小，故C错误；D．火星车上的摄像头镜头相当于一个凸透镜，故D正确。故选D。9、【答案】D【解析】A．功率指做功的快慢，取决于做功的多少和做这些功所用的时间；效率是有用功与总功之比。两者没有必然的联系，故A错误；B．功率是由做功的多少和做这些功所用的时间共同决定的，做功多的机械，功率不一定大，故B错误；C．效率的高低取决于有用功占总功的比例，做有用功多的机械，效率不一定高，故C错误；D．功率就是表示机械做功的快慢，功率越大，表示机械做功越快，故D正确。故选D。10、【答案】B【解析】A．物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动，路程与时间成正比，图像应为正比例函数，故A错误；B．物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动，速度不变，动能不变，故B正确；C．物块在斜面的位置逐渐升高，重力势能随时间的增加而增大，故C错误；D．运动过程中，物块动能不变，重力势能增加，则机械能增加，故D错误。故选B。11、【答案】减小【解析】汽车匀速下坡时速度不变，动能不变，高度降低，重力势能减小，机械能是动能和势能之和，所以汽车的机械能减小。12、【答案】弹性势能做功【解析】[1]小明依靠自身的重力挤压蹦蹦杆下端的弹簧时，小明所处高度变小，所以重力势能变小，弹簧的形变量变大，弹性势能变大，所以原有的重力势能就以弹性势能的形式储存在弹簧中。[2]小明和蹦蹦杆一起向上运动，随后又向下运动，往返多次后，此过程中有力对弹簧做功，弹簧的温度有所升高，内能变大，这是通过做功的方式改变了弹簧的内能。13、【答案】36024【解析】[1]小勇回家过程中对书包的作用力沿竖直方向，所以他背着书包在水平路面行走时，他对书包不做功，只在爬楼过程对书包做了功。所做的功[2]上楼时，小勇不仅要克服书包的重力做功，还要克服自身重力做功。克服自身重力做的功做的总功整个过程所用时间所做总功的功率14、【答案】减小减小【解析】[1]小东和小红从顶端滑到底端的过程中高度减小，重力势能减小。[2]下滑过程中，速度越来越快，一部分重力势能转化为动能；由于滑板与滑道之间有摩擦，克服摩擦还要做功，一部分机械能转化为内能，故机械能减小15、【答案】减小压强不能减小电磁波【解析】[1]着陆器设计了四个脚、每个脚上都安装了一个较大的圆盘，增大受力面积减小压强。[2]刚着陆的瞬间着陆器周围尘土飞扬，尘土不是分子，故尘土飞扬并不是分子运动。[3]火星表面有稀薄的空气，在降落过程中着陆器，克服空气阻力做功，故机械能减小。[4]地面是通过电磁波遥控使降落伞张开的，因为电磁波能够在空气中传播。16、【答案】见解析见解析如何获取空气和水（其它合理也可）见解析【解析】（1）[1]探测器着陆火星时离地球约为，而通讯信息是通过电磁波传递的，其速度为3×105km/s，根据速度，地面指挥人员发出的信